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纳米材料在辐射损伤防治中的应用

纳米材料在辐射损伤防治中的应用

摘要：放射性损伤是决定放疗患者预后的重要因素，因此，开发预防和治疗放射性损伤的药物具有重要的临床意义。新型纳米药物在放射性损伤防治中展现出相较于传统防护药物的独特优势，如延长体内循环时间和提高靶向递送效率，并可根据损伤部位的特定微环境进行设计，因此，纳米药物克服了传统辐射防护剂半衰期短、靶向性差等缺点。本文综述了近期纳米材料在辐射损伤防治中的研究进展。首先介绍了辐射损伤机制，包括DNA双链断裂和活性氧类的损伤。随后针对特定的辐射损伤机制总结了对应的防护策略，并系统介绍了针对放射性造血系统、胃肠道、皮肤、肺、脑、心脏、口腔黏膜等损伤的纳米材料设计策略。最后总结了纳米材料在辐射防护领域所面临的挑战和未来发展的重点方向。纳米材料在长期生物相容性和精准靶向等方面仍面临挑战，未来的研究应集中在优化设计、提高临床转化潜力以及确保其长期安全性等方面。本文将为辐射防护纳米材料的设计提供参考。
医疗 2026年03月16日
核酸信息材料研究进展

核酸信息材料研究进展

摘要：与传统的硬盘或磁带存储相比，DNA存储具有极高的存储密度和长期稳定性。通过将数字数据编码为DNA序列，利用合成和测序技术，可以将海量数据进行低成本、低能耗地存储及恢复。随着技术的不断进步，基于核酸信息材料的数据存储有潜力成为一种高效的数据存储解决方案，尤其适用于海量数据存储和长期数据存储。尽管DNA存储潜力巨大，但其大规模应用仍受限于合成成本及测序效率等瓶颈。本文综述了基于核酸信息材料的数据存储技术，探讨了利用核酸分子作为数据存储介质的最新研究进展，并提出了核酸存储在未来的研究方向和发展趋势。
医疗 2026年04月03日
纳米金刚石的制备方法及在生物医学领域的应用研究进展

纳米金刚石的制备方法及在生物医学领域的应用研究进展

摘要:纳米金刚石具有金刚石与纳米材料的双重特性,具有优异的物理化学性质。纳米金刚石作为材料及其衍生技术,已在生物医学的多个领域实现应用。本文综述了纳米金刚石的制备方法,详细讨论了纳米金刚石在生物成像与细胞追踪、超分辨率成像、药物递送、关节置换等领域的研究和应用实例。分析了纳米金刚石在生物医学领域应用的发展趋势和挑战。纳米金刚石在生物医学领域具有广阔的应用前景,关键是如何制备出结构精细、生物相容性好、粒度可控且分散性好的纳米金刚石。
医疗 2026年05月09日
基于结合纳米技术的细菌用于肿瘤诊疗的研究进展

基于结合纳米技术的细菌用于肿瘤诊疗的研究进展

摘要：肿瘤诊疗始终是临床及基础科学的研究热点。近年，基于结合纳米技术的细菌已开发出多种肿瘤诊疗方法，与单纯的细菌诊疗方法比较，结合纳米技术的细菌诊疗方法可产生多重协同作用，从而提高肿瘤诊疗功效。将细菌的环境敏感性、趋向性、运动性和低氧生长等特性与纳米技术的可增加难溶药物溶解度、促进药物溶酶体逃逸、避免网状内皮系统吞噬清除等特性有机结合，构建新型细菌微／纳米诊疗平台，可实现肿瘤的精准诊断及药物控释。本文就近年结合纳米技术的细菌用于肿瘤诊疗的研究进展及其面临的挑战和可能的解决方案作一综述，以期为推动肿瘤诊疗研究的快速发展提供参考。
医疗 2025年02月18日
面向人工耳蜗的改进Wave-U-Net算法

面向人工耳蜗的改进Wave-U-Net算法

摘要: 针对人工耳蜗在噪声环境下言语感知效果差，以及现有算法降噪能力不足的问题，本研究提出了一种改进的Wave－U－Net 模型。通过采取轻量化卷积，引入注意力机制，改进损失函数，优化数据集结构，以提高人工耳蜗的降噪效果。使用短时客观可懂度( short－time objective intelligibility，STOI) 、语音质量评估( perceptual evaluation of speech quality，PESQ) 、浮点运算次数( floating point operations per second，FLOPs) 和参数量( Params) 对模型的降噪效果和复杂度进行了评估，分别达到0．81、2．75，0．83 G，1．04 M。实验结果表明，本研究算法在符合人工耳蜗产品规范的基础上，实现了明显的降噪效果，提高了人工耳蜗使用者在复杂噪声环境中的语音感知效果。本研究方法为人工耳蜗算法的改进提供了新的可能，可为听力受损患者提供更好的听觉感受。
医疗 2024年10月31日
探索细胞的力学世界: 生物力学感受器与细胞响应

探索细胞的力学世界: 生物力学感受器与细胞响应

摘要：生物体通过感知环境并做出适应性反应来维持其生命活动, 细胞在此过程中展现出感知与响应微环境信号的能力. 除生物化学信号外, 生物力学信号作为微环境的重要组成部分, 近年来受到广泛关注, 对细胞功能及生物体稳态至关重要. 本文总结了微环境中的力学信号及其体外模拟重构方法, 文章详细讨论了生物力学感受器的分类, 包括酶介导型、转录因子响应型、离子通道型以及其他类型, 并探讨了它们在感知力学刺激和信号转导中的作用. 特别强调了细胞核在力学信号感受和传递中的重要作用, 以及新型研究工具和技术在模拟体内力学环境中的应用前景. 最后, 文章展望了生物力学感受器研究的发展趋势, 指出了深入理解生物力学感知机制对于疾病治疗和组织工程的重要意义.
医疗 2026年01月13日
工业丝状真菌生物制造的现状和展望

工业丝状真菌生物制造的现状和展望

摘要：丝状真菌作为支撑生物制造产业发展的一类重要工业微生物，广泛应用于医药、食品、农业和材料化工等多个领域，与人类日常生活密切相关。近年来，合成生物技术的发展进一步推动了工业丝状真菌在生物制造领域的应用。文章综述了该领域的最新进展，涵盖了工业丝状真菌遗传改造技术的最新发展，通过理性改造策略推动现有产品生产工艺提质增效的成功案例，以及工业菌株作为底盘细胞在生产植物源天然产物、生物基化学品和功能性蛋白方面的新技术。文章对上述工作进行了总结和分析，并对工业丝状真菌在生物制造领域的发展前景和面临的挑战进行了展望和讨论。
医疗 2026年02月13日
智能活体材料的设计、集成及应用

智能活体材料的设计、集成及应用

摘要：智能活体材料是材料科学与合成生物学深度交叉融合的创新领域，通过将工程化生命系统与非生命组分有机结合，赋予材料自我修复、环境响应及自适应等类生命特性。其核心目标是利用人工基因线路对微生物进行编程，从而实现自组织活体材料的智能调控，或结合半导体、水凝胶等人工材料构建杂合活体材料体系，突破天然生物系统的功能局限。目前智能活体材料在智能传感、精准医疗、环境修复、能源转化及智能建筑等领域展现出广阔应用前景，其发展将推动多学科交叉融合。该领域还需要在生物合成与生物集成、自我修复与自我再生、环境响应性与多细胞系统三个方面进行加强，提升智能化程度，为可持续发展与材料的产业变革提供新范式。
医疗 2026年04月08日
氧化石墨烯复合纳米材料在抗菌领域应用的研究进展

氧化石墨烯复合纳米材料在抗菌领域应用的研究进展

摘要：由于抗生素的普遍使用和滥用，细菌正在以更快的速度产生耐药性。耐药菌感染给公共医疗卫生提出了严峻的挑战，已造成了大量的死亡和超额的医疗支出。纳米技术的发展有望解决这一难题。在众多抗菌纳米材料中，氧化石墨烯因其特殊的形貌尺寸和物理化学特性而具有多元化的抗菌能力。此外，氧化石墨烯具有超高比表面积、良好的电子传导能力和丰富的表面含氧官能团，是与其他材料复合构建多功能抗菌材料的理想平台，可产生协同抗菌作用。综述了氧化石墨烯及氧化石墨烯基复合抗菌纳米材料研究进展，列举了近年来报道的氧化石墨烯抗菌机制研究进展和存在的挑战，以及常见的氧化石墨烯基复合抗菌纳米材料的最新发展，分析氧化石墨烯在不同材料中对协同抗菌性能起到的关键作用，为开发更高效的氧化石墨烯抗菌纳米材料提供新的思路。
医疗 2026年05月11日
基于上转换纳米材料的免疫检测技术应用

基于上转换纳米材料的免疫检测技术应用

摘要：免疫分析法具有简便、快速、准确等特点，广泛应用于医学、食品、环境等领域检测，将免疫分析方法与纳米材料相结合可以提高免疫分析的性能。与传统纳米材料相比，上转换纳米颗粒（upconversion nanoparticles，UCNPs）具有光稳定性好、发光寿命长和狭窄及可调整的发射带等优秀的光学性质，与免疫分析相结合可显著降低背景噪声，提高分析灵敏度。本文简要介绍了UCNPs的发光机制，对UCNPs的合成和表面修饰方法进行了总结，并详细论述荧光共振能量转移、内滤效应、磁分离技术、上转化连接免疫吸附技术和上转换免疫层析技术五种基于UCNPs的免疫检测技术，最后对该技术所面临的挑战和前景进行总结和展望，以期为UCNPs免疫检测技术的发展提供理论指导。
医疗 2025年02月20日